TI6678多核DSP时钟电路的设计与实现

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1、第45卷第6期2015年11月航空计算技术Ae砌阻uticalC砌p嘶fIgTeclIIliqlleV01．45No．6Nov．2015rI'16678多核DSP时钟电路的设计与实现邓豹(中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710119)摘要：处理器技术的发展使得时钟电路的设计变得越来越复杂。介绍了可编程的时钟产生器CDCM6208的工作原理和使用要求，详细阐述了该时钟产生器的编程配置方法。以此为基础，提出了。116678多核DSP的时钟电路设计与实现方案，可以满足复杂时钟电路的设计要求。关键词：时钟网络；时钟产生

2、器；多核DSP；CDCM6208中图分类号：哪68．1m36文献标识码：A文章编号：1671．654x(2015)06．0117-05Desi印锄Idhpl伽腿ntofT16678MI小ico阳DSPClockCircllitDENGBao(瓜’口nAeroMM‘妇Cb唧眦垤‰IIl咖聊胍e口池觚疵姚，A啪，觑’口n710l19，铂i舱)Ab!m眦t：Thedevelopmentofthepmcessortechnologymakestheclockcircuitdesignbecomingmoreandmorecom

3、plicated．Thep印erintroducestlleworkingprincipleanduserequirementsoftIIepro铲锄mableclockgenerator，锄ddescribestlleprog咖nming粕dc∞figumtionwaysindetail．Ba鸵donme肌alysis，thisp叩erproposesadesignaIldimplementoftlleT16678multicoreDSPclockcircuit．Whichc锄meett}ledesignrequir

4、ementsofmecomplicatedc10ckcircuit．Keywords：c10ckne№rk；clockgene瑚ltor；multicoreDSP；CDCM6208引言需求和市场推动着处理器技术的飞速发展，根据美国半导体技术发展路线图报告，处理器件的发展呈现出以下趋势：通过采用纳米级的工艺来提高cPu主频，降低功耗，提高处理速度；采用多核、众核和异构多核处理架构；处理器直接集成各种高速存储接口、通信接口等⋯。高性能处理器的这种发展趋势，使得处理器基础电路：供电网络、时钟网络、复位网络电路的设计也相应变得

5、愈加复杂。本文将以1r16678多核DsP为例，分析高性能处理器的时钟网络的设计方法，提出以CDCM6208可编程时钟产生器为核心的时钟电路解决方案，可以满足复杂时钟网络的设计要求。1时钟电路的分类传统处理器的基准工作时钟一般只需要一种，通过内部的锁相环PLL编程来提供内核、接口所需的工作时钟。随着处理器越来越多地集成接口控制器，单一的基准时钟输入已经很难满足芯片的需求，处理器需要多基准时钟供给，除内核基准时钟外，各集成接口控制器(如DDR2存储接口控制器、PCI接口控制器)需要单独的时钟。处理器集成度的提高，特别是P

6、CIe、RapidIO、Gbe等高速串行接口的引入，处理器所需的时钟网络设计变得越来越复杂，主要体现在：基准时钟频率越来越高，从10MHz量级提升到100MHz的量级；时钟的需求由单端时钟提升为差分时钟供给；对时钟类型、时钟品质的要求越来越高。根据处理器的需求，时钟网络的设计可以采用三种电路实现。1)采用独立晶体、晶振产生所需的基准时钟，直接提供器件使用；2)采用晶振(体)和时钟驱动器的方式实现，输出多路与输入时钟相同的同频时钟，满足不同器件相同基准时钟的需求；3)采用晶振(体)和可编程时钟产生器的设计，通过硬件设置或

7、软件编程控制输出，产生不同频率，不同类型的多路工作时钟，满足处理器复杂时钟的设计需求。处理器技术的发展和系统设计需求的推动，采用可编程时钟产生器设计复杂时钟网络将应用得越来越广泛。下面，将以n6678多核DsP的时钟网络设计为例，介绍采用CDCM6208可编程时钟产生器设计的时钟网络。收稿日期：2015—10—16修订日期：2015一ll—02基金项目：航空科学基金项目资助(20121931002)作者简介：邓豹(1979一)，男，河北辛集人，高级工程师，主要研究方向为数字信号并行处理技术。·118·航空计算技术第45

8、卷第6期2’116678多核DsP的时钟需求TMs320c6678是德州仪器(11)公司全新架构的TMS320C66x数字信号处理器(DSP)。该DSP基于新型KeyStone多内核soC架构实现，内部集成了8个哪s320C66xDSPCorePac。单核最高工作频率1．25GHz，单核可实现40GMAC／Core的定点处理和20